Question

8．某研究性學習小組設計了一組實驗來探究元素周期律．
【甲同學】設計了如圖1裝置來一次性完成驗證非金屬性S＞C＞Si的實驗研究；
【乙同學】設計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律．
A、B兩處分別是浸有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙，

（1）①甲同學設計實驗的依據(jù)是最高價氧化物水化物的酸性越強，對應元素的非金屬性越強
②A溶液的名稱是稀硫酸
③燒杯中C發(fā)生反應的離子方程式為SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量）
（2）乙同學的實驗原理是通過觀察玻璃管中的實驗現(xiàn)象，驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變．
①寫出A處發(fā)生反應的離子方程式Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-
②B處的實驗現(xiàn)象為試紙變藍．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖1，可知，應該運用弱酸制強酸或較強酸制較弱酸的實驗原理，即用硫酸制取二氧化碳，用二氧化碳與硅酸鈉反應制硅酸來一次性完成C、Si三種非金屬元素的非金屬性強弱比較，根據(jù)強酸制弱酸來回答即可；B的作用是發(fā)生裝置是硫酸和碳酸鈉溶液發(fā)生反應，C中二氧化碳和硅酸鈉反應；
（2）根據(jù)圖2通過觀察玻璃管中的實驗現(xiàn)象，驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變可知，運用非金屬單質(zhì)之間的置換反應來判斷非金屬元素的強弱，根據(jù)氧化性強的單質(zhì)可以將氧化性弱的單質(zhì)從其鹽中置換出來結(jié)合反應產(chǎn)物來分析，燒瓶中的高錳酸鉀溶液中滴入濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，氯氣具有強氧化性，A、B兩處分別是浸有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙，氯氣和溴化鈉反應生成溴單質(zhì)，和碘化鉀反應生成碘單質(zhì)．

解答 解：（1）①要比較碳和硅兩種元素的非金屬強弱，可以通過其最高價氧化物對應水合物的酸性強弱來判斷，設計實驗的依據(jù)是最高價氧化物水化物的酸性越強，對應元素的非金屬性越強，
故答案為：最高價氧化物水化物的酸性越強，對應元素的非金屬性越強；
②用較強酸制備較弱酸，因此可考慮把CO₂氣體通入Na₂SiO₃溶液，看是否有硅酸沉淀生成，比較特殊和硅酸的酸性強弱，B為溶液，則可判斷B為Na₂CO₃，分液漏斗中是稀硫酸與B中碳酸鈉反應制取CO₂，判斷硫酸和碳酸的酸性強弱，則A是稀硫酸，B是碳酸鈉，C是硅酸鈉溶液，
故答案為：稀硫酸；
③燒杯C中應是硅酸鈉和二氧化碳反應，硅酸鈉易溶于水可寫成離子，CO₂是氣體，要保留分子式，因此燒杯中反應的離子方程式是：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足），或是SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量），
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量）；
（2）由圖2通過觀察玻璃管中的實驗現(xiàn)象，驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變，所以驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律的實驗原理是：強氧化劑生成弱氧化劑或活潑的非金屬單質(zhì)置換出較不活潑的非金屬單質(zhì)，
①根據(jù)題意，濃鹽酸與高錳酸鉀反應會生成氯氣，氯氣經(jīng)過浸有NaBr溶液的棉花，A處發(fā)生氧化還原反應：Cl₂+Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+Br^-=Br₂+2Cl^-；
②氯氣經(jīng)過B處會與KI反應生成I₂，B處氯氣與KI反應的化學方程式是：Cl₂+2KI═2Cl^-+I₂，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色，
故答案為：試紙變藍．

點評 本題將元素及其化合物、元素周期律與實驗知識結(jié)合起來，考查了審題能力、思維能力，具有較強的綜合性，題目難度中等．